PENGARUH ECONOMIZER TERHADAP PENINGKATAN
EFISIENSI BAHAN BAKAR BOILER PADA UNIT 3
PLTU PT. PLN (PERSERO) UNIT PELAKSANA
PEMBANGKITAN BELAWAN
SKRIPSI
Disusun Oleh:
KASNO NUNUT SIMBOLON
158130024
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS MEDAN AREA
MEDAN
2019
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
PENGARUH ECONOMIZER TERHADAP PENINGKATAN EFISIENSI BAHAN BAKAR BOILER PADA UNIT 3 PLTU PT. PLN (PERSERO) UNIT PELAKASANA
PEMBANGKITAN BELAWAN
SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar Sarjana di Fakultas Teknik Universitas Medan Area
OLEH :
KASNO NUNUT SIMBOLON
158130024
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MEDAN AREA MEDAN
2019
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
ABSTRACT
Kasno Nunut Simbolon, 158130024. “Pengaruh Economizer Terhadap Peningkatan Efisiensi Bahan Bakar Boiler Pada Unit 3 PLTU PT. PLN (Persero) Generating Unit Belawan”. Supervised by Ir. Husin Ibrahim, M.T., and Muhammad Idris, S.T., M.T. Permintaan energi listrik terus meningkat seiring dengan peningkatan pertumbuhan ekonomi di Indonesia, dimana saat ini hampir seluruh peralatan yang digunakan manusia bergantung pada energi listrik. Sistem pembangkit tenaga uap merupakan salah satu dari sistem pembangkit listrik yang umum di gunakan pada industri-industri maupun pembangkit-pembangkit listrik lainnya. Secara umum sistem pembangkit tenaga uap terdiri dari beberapa komponen utama yaitu: pompa, turbin uap, boiler, generator dan kondenser. Boiler tersusun dari beberapa komponen seperti cerobong, superheater, steam drum, economizer, dan komponen penting lainnya. Salah satu komponen terpenting pada sistem boiler adalah economizer yang berperan membantu memanaskan feedwater yang akan digunakan dalam boiler. Kehilangan panas merupakan salah satu faktor penting yang sangat perlu diperhatikan dalam pengoperasian boiler. Kehilangan panas yang terlalu besar yang terdapat pada gas buang sisa pembakaran dalam boiler adalah salah satunya. Temperatur gas buang yang masih terlalu besar akan mengurangi efisiensi boiler. Maka untuk mengatasi masalah tersebut digunakan economizer sebagai alat untuk mengurangi temperatur gas buang. Temperatur gas buang yang masih terlalu tinggi dapat dimanfaatkan kembali untuk menaikkan temperatur air umpan didalam economizer dengan cara melewatkan gas buang tersebut kemudian diukur temperatur gas buang dan temperatur air umpan. Setelah dilakukan perhitungan maka didapat efisiensi boiler dengan menggunakan economizer sebesar 67.9 % sedangkan efisiensi boiler tanpa menggunakan economizer sebesar 44.91 %. Dengan menggunakan economizer maka dapat menghemat bahan bakar sebesar 829.44 kg.
Kata kunci : boiler, kehilangan panas, economizer, efisiensi bahan bakar
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Permintaan energi listrik terus meningkat seiring dengan peningkatan
pertumbuhan ekonomi di Indonesia, dimana saat ini hampir seluruh peralatan yang
digunakan manusia bergantung pada energi listrik. Berdasarkan BPPT Outlook
Energi Indonesia 2018 peningkatan kebutuhan listrik menjadi kebutuhan listrik per
kapita mencapai 4.902 kWh pada tahun 2050, naik hampir 6 kali lipat dibanding 2016
(846 kWh/Kapita), dimana dunia industri merupakan salah satu pengkonsumsi energi
atau bahan bakar yang cukup besar[1]
PT. PLN (Persero) Unit Pelaksana Pembangkitan Belawan adalah salah satu
PT. PLN pensuplai listrik sumatera sektor utara milik negara yang terletak di pulau
Naga Putri dengan luas 47 Hektar, desa pulau Sicanang kecamatan Medan Belawan
24 KM sebelah utara kota Medan. PT. PLN (Persero) Unit Pelaksana pembangkitan
Belawan berdiri pada tahun 1983 dan mulai beroprasi pada 1984 dengan kapasitas
awal 130 MW, saat ini sudah berkembang menjadi 1.156,3 MW yang terdiri dari 4
unit PLTU, 2 unit blok PLTGU dan 5 unit PLTG.[1]
Sistem pembangkit tenaga uap merupakan salah satu dari sistem pembangkit
listrik yang umum di gunakan pada industri-industri maupun pembangkit-pembangkit
listrik lainnya. Sistem pembangkit ini memiliki keunggulan yaitu: dapat dioperasikan
dengan menggunakan berbagai jenis bahan bakar, usia atau life time yang cukup
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
2
lama. Secara umum sistem pembangkit tenaga uap terdiri dari beberapa komponen
utama yaitu: pompa, turbin uap, boiler, generator dan kondenser.
Boiler tersusun dari beberapa komponen seperti cerobong, superheater, steam
drum, economizer, dan komponen penting lainnya. Salah satu komponen terpenting
pada sistem boiler adalah economizer yang berperan membantu memanaskan
feedwater yang akan digunakan dalam boiler
[2]Kehilangan panas (kehilangan panas) pada boiler merupakan salah satu
faktor penting yang sangat berpengaruh dalam mengidentikasi efisiensi pada boiler.
Hal ini menyebabkan banyak kerugian yang di timbulkan sehingga berdampak juga
pada faktor ekonomis. Penggunaan economizer yang dapat di gunakan untuk
memanfaatkan gas buang yang masih memiliki temperatur yang sangat tinggi untuk
memanaskan air umpan sebelum masuk ke boiler, sehingga dapat mengurangi kerja
boiler serta dapat menghemat pemakaian bahan bakar
1.2. Rumusan Masalah
Dari latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan
antara lain:
a. Menganalisa efisiensi boiler dengan menggunakan economizer dan tanpa
menggunakan economizer?
b. Menghitung penghematan bahan bakar boiler?
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
3
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian yang di ambil untuk di pelajari dalam tugas akhir ini
adalah :
a. Mengevaluasi efisiensi boiler dengan menggunakan economizer.
b. Mengevaluasi efisiensi boiler tanpa menggunakan economizer.
c. Menghitung efisiensi bahan bakar boiler
1.4. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :
a. Dapat menjadi tambahan informasi sebagai salah satu langkah untuk
meningkatkan efisiensi dan penghematan bahan bakar boiler.
b. Dapat menjadi pertimbangan pentingnya pemakaian economizer pada unit
boiler.
c. Bagi peneliti dapat sebagai sarana untuk menerapkan ilmu teoritis yang di
dapat selama di perkuliahan kepermasalahan kerja secara langsung.
1.5. Batasan Penelitian
Dari permasalahan yang harus diselesaikan di atas, maka perlu adanya batasan
masalah serta ruang lingkupnya agar dalam melakukan analisa nantinya tidak melebar
dan memudahkan dalam melakukan analisa. Batasan-batasan masalah tersebut yaitu :
a. Analisa perhitungan diambil pada saat beban tertinggi.
b. Analisa berdasarkan data-data operasi yang diperoleh dari control room.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pembangkit Listrik
Kebutuhan akan energi listrik pada setiap daerah akan terus meningkat
seiring dengan perkembangan industri ataupun kebutuhan sehari-hari. Hal tersebut
disebabkan karena semakin majunya teknologi dikehidupan. Dengan demikian
segala bentuk pekerjaan manusia kini dapat dengan mudah dikerjakan oleh
teknologi. Kemudahan-kemudahan tersebut dapat diatasi dengan aplikasi tenaga
listrik untuk dalam kehidupan sehari-hari. Gambar 2.1 merupakan salah satu
komponen dari suatu sistem di stribusi yang berfungsi untuk menghubungkan
jaringan ke konsumen atau untuk membagikan/mendistribusikan tenaga listrik
pada beban/konsumen baik konsumen tegangan menengah maupun konsumen
tegangan rendah. [3]
Gambar.2. 1.Gardu listrik
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
5
Listrik dapat dihasilkan dengan menggunakan berbagai tenaga pembangkit
diantaranya: air, gas, uap, panas bumi, ataupun nuklir. Tenaga Uap (PLTU) cara
kerjanya dengan memanfaatkan uap air bersuhu dan bertekanan tinggi untuk
menggerakkan turbin dan generator yang akan menghasilkan listrik. Uap air
tersebut di hasilkan dengan cara memanaskan air pada suatu alat yang disebut
boiler. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) memanfaatkan gas hasil
pembakaran bahan bakar untuk menggerakkan turbin kemudian generator
yang akan menghasilkan listrik. Pembakaran tersebut di lakukan di ruang
bakar. Sedangkan Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) merupakan
gabungan dari PLTU dan PLTG.
2.2. Prinsip Kerja PLTU
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) merupakan suatu siklus yang
terdiri dari komponen-komponen peralatan utama yang dihubungkan untuk
menghasilkan karateristik termodinamika yang optimum seperti temperatur,
tekanan, dan kapasitas massa uap yang di integrasikan untuk menghasilkan listrik
yang di butuhkan. Komponen sebuah PLTU biasa terdiri dari turbin, generator,
boiler, kondenser, dan pompa air umpan. Proses konversi energi pada PLTU
berlangsung melalui 3 tahapan, yaitu [4] :
1. Energi kimia dalam bahan bakar di ubah menjadi energi panas dalam bentuk
uap bertekanan dan temperatur tinggi didalam boiler.
2. Energi panas (uap) diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran
dalam turbin.
3. Energi mekanik diubah menjadi energi listrik pada generator.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
6
z
z
z
Water Pump
Electrical Generator
Supe
rheate
d Ste
am
MakeupWater
Steam Turbine
Exha
ust
Steam
Water
Condenser
Cooling Water
In
Cooling Water Out
Wate
r Boiler
Fuel and Air
Combustion Product
(to flue gas stack)
Gambar.2.2. Skema Siklus Tenaga Uap PLTU
1. Water Pump
Water Pump merupakan pompa yang digunakan untuk mensirkulasikan air
pendingin (air laut) kondensor pada industri pembangkitan (PLTU). [11].
2. Boiler
Boiler merupakan ketel uap adalah bejana tertutup dimana panas
pembakaran di alirkan ke air sampai terbentuk uap.[7].
3. Steam Turbine
Steam Turbine merupakan suatu penggerak mula yang mengubah energi
potensial uap menjadi energi kinetik dan selanjutnya diubah menjadi energi
mekanis dalam bentuk putaran poros turbin. [11]
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
7
4. Condenser
Condenser adalah salah satu jenis mesin penukar kalor (heat exchanger)
yang berfungsi untuk mengkondensasikan fluida kerja. [11].
5. Electrical Generator
Electrical Generator merupakan alat yang memproduksi energi listrik dari
sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromangnetik
[11].
PLTU menggunakan fluida kerja air uap yang bersirkulasi secara tertutup.
Siklus tertutup artinya menggunakan fluida yang sama secara berulang-ulang.
Urutan sirkulasinya secara singkat adalah sebagai berikut :
1. Air di isikan ke boiler hingga mengisi penuh seluruh luas permukaan
pemindah panas. Didalam boiler air ini dipanaskan dengan gas panas hasil
pembakaran bahan bakar dengan udara sehingga berubah menjadi uap.
2. Uap hasil produksi boiler dengan tekanan dan temperatur tertentu di
arahkan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan daya mekanik
berupa putaran.
3. Generator yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan
energi listrik sebagai hasil dari perputaran medan magnet dalam
kumparan, sehingga ketika turbin berputar dihasilkan energi listrik dari
terminal output generator.
4. Uap bekas keluar turbin masuk ke kondensor untuk di dinginkan dengan
air pendingin agar berubah kembali menjadi air yang disebut air
kondensat. Air kondensat hasil kondensasi uap kemudian sebagai air
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
8
pengisi boiler. Demikian siklus ini berlangsung terus menerus dan
berulang-ulang.
2.2.1. Sirkulasi Renkine Sederhana
Pada instalasi pembangkit daya dengan memanfaatkan uap bertekanan
tinggi untuk menggerakkan turbin uap digunakan suatu acuan siklus kerja yang
menjadi dasar dari pengoperasian instalasi tersebut. Siklus kerja yang digunakan
pada PLTU adalah siklus rankine, ciri utama silkus rankine adalah fluida kerja
yang digunakan yaitu air.
Siklus Rankine merupakan siklus ideal untuk pembangkit daya uap.
[10]. Pada siklus rankine ideal sederhana terdiri dari 4 proses yang dapat di lihat
pada gambar diagram T-s di bawah ini. Pada proses 1-2 terjadi kompresi
isentropik yang terjadi di dalam pompa, hal ini mengakibatkan tekanan fluida
kerja menjadi naik. Pada proses 2-3 terjadi penambahan panas dengan tekanan
konstan di dalam boiler. Pada proses 3-4 terjadi ekspansi isentropik di dalam
turbin yang menyebabkan tekanan menjadi turun. Pada proses 4-1 terjadi
pembuangan panas ke lingkungan oleh kondensor pada tekanan konstan.
Ditunjukan oleh gambar 2.3. berikut ini:
Gambar.2.3. Siklus Rankine Sederhana
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
9
2.2.2. Sirkulasi Renkine Reheat Ideal
Pada siklus rankine reheat ideal terjadi 2 kali proses ekspansi. Pada ekspansi
pertama (high-pressure turbine), uap di ekspansikan secara isentropik ke tekanan
medium dan dikirimkan kembali ke boiler untuk dipanaskan kembali dengan
tekanan konstan. Lalu pada proses ekspansi kedua (low-pressure turbine) uap di
ekspansikan secara isentropik ke tekanan kondenser[5]. Di tunjukan oleh gambar 2.4.
berikut ini:
Gambar.2.4. Siklus Rankine Reheat Ideal
Penggunaan dari pada reheat tunggal pada pembangkit listrik modern
menaikkan efisiensi siklus menjadi 4 sampai 5 persen dengan cara meningkatkan
suhu rata-rata uap yang ditransferkan kembali.
Siklus reheat diperkenalkan pada pertengahan tahun 1920, tapi kemudian
ditinggalkan pada tahun 1930-an karena tingkat kesulitan yang tinggi dalam
pengoperasiannya. Karena kenaikan tekanan boiler yang stabil seiring
berkembangnya waktu maka siklus reheat tunggal kembali diperkenalkan pada
tahun 1940an dan reheat ganda pada awal tahun 1950-an.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
10
2.3. Boiler
2.3.1. Pengertian Boiler
Menurut [7], boiler atau juga biasa disebut juga ketel uap adalah bejana
tertutup dimana panas pembakaran di alirkan ke air sampai terbentuk uap. Uap
(steam) pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke
suatu proses. Air adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas
kesuatu proses.
2.3.2. Perinsif Kerja Boiler
Uap panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk
mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media yang berguna dan murah
untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air di didihkan sampai menjadi
steam, volumenya akan meningkat sekitar 1.600 kali.
Sistem boiler terdiri dari: sistem air umpan, sistem uap dan sistem bahan
bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai
dengan kebutuhan steam. Berbagai valve di sediakan untuk keperluan perawatan
dan perbaikan. Sistem uap mengumpulkan dan mengontrol produksi uap dalam
boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada
keseluruhan sistem, tekanan uap diatur menggunakan valve dan dipantau dengan
alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang
digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang
dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada
jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.
Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan
economizer untuk memanaskan awal air umpan menggunakan limbah panas pada
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
11
gas buang. Bahan baku yang digunakan untuk membuat steam adalah air bersih.
Air yang telah diproses di alirkan menggunakan pompa ke deaerator tank hingga
pada level yang sudah ditentukan. Pemanasan dalam deaerator adalah dengan
menggunakan uap sisa yang berasal dari hasil pemutaran turbin. Dalam hal ini
terdapat beberapa tahap sirkulasi steam untuk pemanasan awal deaerator.
2.3.3. Klasifikasi Boiler
Berbagai bentuk boiler telah berkembang mengikuti kemajuan
teknologi dan evaluasi dari produk-produk boiler sebelumnya yang dipengaruhi
oleh gas buang boiler yang mempengaruhi lingkungan dan produk uap seperti
apa yang akan dihasilkan. Berdasarkan fluida yang mengalir didalamnya :
1. Boiler Pipa Api
Gambar 2.5. Tipe boiler pipa api memiliki karakteristik: menghasilkan
kapasitas dan tekananuap yang rendah.
Cara kerja: proses pengapian terjadi didalam pipa, kemudian panas yang
dihasilkan dihantarkan langsung kedalam boiler yang berisi air. Besar dan
konstruksi boiler mempengaruhi kapasitas dan tekanan yang dihasilkan boiler
tersebut.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
12
Gambar.2.5. Boiler Pipa Api
2. Boiler Pipa Air
Gambar 2.6. Tipe boiler pipa air memiliki karakteristik: menghasilkan
kapasitas dan tekanan steam yang tinggi. Cara kerja: proses pengapian terjadi di
luar pipa, kemudian panas yang dihasilkan memanaskan pipa yang berisi air dan
sebelumnya air tersebut dikondisikan terlebih dahulu melalui economizer,
kemudian uap yang dihasilkan terlebih dahulu dikumpulkan di dalam sebuah
drum uap. Sampai tekanan dan temperatur sesuai, melalui tahap secondary
superheater dan primary superheater baru uap dilepaskan ke pipa utama
distribusi. Didalam pipa air, air yang mengalir harus di kondisikan terhadap
mineral atau kandungan lainnya yang larut.
Gambar.2.6. Boiler Pipa Air
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
13
2.3.4. Komponen Boiler
Komponen sistem boiler terdiri dari komponen utama dan
komponen bantu yang masing-masing memiliki fungsi untuk menyokong prinsip
kerja boiler. Seperti pada gambar 2.7.
Gambar.2.7. Bagian-Bagian Boiler
2.3.5. Komponen Utama Boiler
Komponen utama boiler terdiri dari:
1. Pembakar
Pembakar (burner) adalah alat yang digunakan untuk mencampur bahan
bakar dan udara. Caranya adalah dengan menyemprotkan kedalam ruang dapur
melalui mulut-mulut pembakar atau brander, sedangkan udara dimasukkan lewat
sekeliling mulut pembakar tersebut. Ada beberapa macam sistem brander
tergantung pada sistem pengabutannya yaitu sistem pengabut uap atau udara dan
sistem pengabut tekan. Pada sistem pengabut uap atau udara caranya adalah
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
14
uap/udara dipancarkan melalui mulut pembakar (brander) dan akibat dari
pancaran ini minyak akan terisap.
2. Pipa Evaporator
Pipa evaporator merupakan pipa-pipa dimana air atau uap bersikulasi
didalam boiler dan juga sebagai tempat pemanasan air
3. Ruang Bakar
Ruang bakar (furnace) adalah dapur penerima panas bahan bakar untuk
pembakaran, yang terdapat fire gate dibagian bawah sebagai alas bahan bakar dan
yang sekelilingnya adalah pipa-pipa air boiler yang menempel pada dinding ruang
pembakaran yang menerima panas dari bahan bakar secara radiasi, konveksi,
radiasi.
4. Drum
Drum merupakan tempat menampung air dari economizer sekaligus
sebagai pemisah uap dan air. Pada konstruksi sebuah boiler terdapat 2 buah drum
yakni drum uap dan drum lumpur. Drum uap berfungsi untuk menampung uap
hasil dari sirkulasi. Drum lumpur merupakan drum yang posisinya di bawah drum
uap dan berfungsi sebagai pengumpul air panas yang akan didistribusikan ke
dalam wall tube. Drum tersebut juga memiliki pipa untuk pembuangan berkala.
5. Pemanas Lanjut
Pemanas lanjut (super heater) adalah bagian-bagian boiler yang berfungsi
sebagai pemanas uap, dari saturated steam (±250°C) menjadi super heated steam
(±360°C)
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
15
6. Pemanas Udara
Pemanas udara (air heater) adalah alat pemanas udara penghembus bahan
bakar. Gas buang yang masih memiliki panas yang tinggi dapat digunakan untuk
memanaskan udara pembakaran di dalam air heater.
7. Dust Collector
Dust collector adalah alat pengumpul abu atau penangkap abu pada
sepanjang aliran gas pembakaran bahan bakar sampai kepada gas buang.
8. Soot Blower
Soot blower adalah alat yang berfungsi sebagai pembersih jelaga atau abu
yang menempel pada pipa-pipa.
2.3.6. Komponen Pendukung
Sedangkan untuk komponen pendukung dalam sistem boiler uap antara
lain yaitu :
1. Tangki Air
Tangki air umpan yang memiliki fungsi sebagai tempat penampungan air
umpan yang telah diproses pada softener yang akan dikirim ke boiler untuk
diproses menjadi uap. Seperti yang di tunjukan pada Gambar 2.8.
.
Gambar.2. 8. Tangki Air Umpan
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
16
2. Pompa Air Umpan
Pompa air umpan (feed water pump) berfungsi untuk mengalirkan air
umpan dari tangki menuju boiler. Biasanya pompa yang digunakan pompa jenis
sentrifugal. Pompa air umpan ini terdapat dua tipe yakni pompa yang digerakkan
oleh trubin dan pompa yang digerakkan oleh motor. Seperti yang di tunjukan pada
Gambar 2.9.
Gambar.2.9. Pompa Air Umpan
3. Sea Water Desalinatio
Sea Water Desalination alat untuk memurnikan air, yaitu memisahkan air
dengan kadar garam yang dikandungnya agar diperoleh air dengan kadar garam
yang rendah (fresh water). Seperti pada yang di tunjukan Gambar 2.10.
Gambar.2.10. Sea Water Desalination
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
17
4. Softener
Softener alat yang berfungsi untuk mengeliminasi unsur-unsur Mg dan Ca
yang terdapat pada air umpan. Unsur-unsur tersebut harus diminimalkan
memperlambat pembentukan kerak (scale) pada pipa-pipa evaporator yang akan
meneruskan perpindahan panas. Prinsip kerjanya dengan cara pertukaran ion.
Seperti yang ditunjukan Gambar 2.11.
Gambar.2.11. Softener
5. Deareator
Deareator mempunyai fungsi utama yaitu menghilangkan kandungan-
kandungan oksigen dan gas-gas lainnya yang masih terkandung didalam air
pengisi boiler. Karena oksigen dapat menyebabkan terjadinya korosi pada pipa-
pipa dan dinding boiler. Cara kerja deareator yakni air disemprot dengan
menggunakan lowpressure steam sehingga kandungan oksiges dan gas lain hilang
dan temperaturair meningkat. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.12.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
18
Gambar.2.12. Deareator
6. Economizer
Economizer alat yang berfungsi sebagai pemanas air umpan sebelum
masuk ke drum boiler. Sisa panas gas hasil pembakaran yang akan dibuang ke
atmosfer melalui stack terlebih dahulu dilawatkan ke economizer sehingga
mengurangi panas gas buang sisa pembakaran dan menaikkan temperatur air
umpan boiler. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.13.
Gambar.2.13. Economize
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
19
7. Force Draft Fan
Force Draft Fan adalah alat bantu boiler yang berfungsi sebagai
penghembus udara, dan force draft fan ini boleh dijalankan apabila induced draft
fan sudah dijalankan terlebih dahulu. Udara yang dihembuskan force draft fan di
lewatkan melalui air heater terlebih dahulu, supaya mendapatkan udara
penghembus yang bersuhu tinggi. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.14.
Gambar.2.14. Force Draft Fan
8. Induced Draft Fan
Induced Draft Fan yakni alat bantu boiler yang berfungsi sebagai
penghisap gas asap sisa pembakaran bahan bakar yang keluar dari boiler.
2.3.7. Komponen Pengaman Boiler
Menurut undang-undang keselamatan kerja yaitu UU No. 1 tahun 1970,
setiap steam boiler diwajibkan menggunakan alat-alat pengaman atau keamanan
otomatis, karena adanya tekanan dari boiler itu sendiri.
Alat-alat tersebut diperlukan untuk menjamin agar steam boiler dapat
bekerja dengan aman dan secara terus menerus sehingga tidak membahayakan
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
20
operator maupun benda-benda yang berada di sekelilingnya. Alat pengaman pada
Boiler yaitu:
1. Katup Pengaman
Katup pengaman (safety valve) adalah suatu alat untuk kemungkinan
boiler membuang uap keluar, jika tekanan uap dalam boiler melebihi tekanan
yang di ijinkan. Untuk sebuah boiler minimum harus mempunyai 2 buah katup
pengaman. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.15.
Fungsi dari katup pengaman adalah :
1. Membatasi tekanan uap yang ada di dalam boiler.
2. Mengeluarkan uap bila terjadi tekanan uap yang melebihi tekanan yang di
ijinkan.
Gambar.2.15. Katup Pengaman
Sistem kerja katu pengaman adalah jika teknan uap dalam drum uap
melebihi tekanan uap yan di ijinkan, kemungkinan yang terjadi adalah akan
meledak dan akan menimbulkan kerusakan yang lebih besar apabila tekanannya
tidak dikurangi. Dalam keadaan yang demikian maka katup pengaman akan
membuka dan uap akan keluar lewat saluran valve sehingga tekanan uap dalam
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
21
drum akan berkurang. Setelah tekanan uap pada tekanan normal, katup
pengaman akan menutup kembali. Pada Boiler terdapat 3 buah katup pengaman.
2. Gelas Penduga
Gelas penduga adalah suatu pengaman yang berfungsi untuk mengetahui
tinggi rendahnya permukaan air di dalam drum boiler. Di bagian bawah gelas
penduga terdapa katup peluru yang berfungsi menutup pancuran air. Apabila
gelas penduga pecah, tidak akan membahayakan operator. Pada boiler terdapat 2
buah gelas penduga. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.16.
Gambar.2.16. Gelas Penduga 3. Manometer
Alat ini berfungsi untuk menunjukkan besarnya steam pressure yang
Terbentuk di dalam boiler, sehingga dengan terpasangnya manometer ini tekanan
kerja steam boiler dapat diketahui besarnya dalam satuan kg/cm² atau psi dan itu
tergantung dari satuan satuan yang tertera di dalamnya. Seperti pada Gambar
2.17.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
22
Gambar.2.17. Manometer
4. Keran Penutup Uap Induk
Alat ini berfungsi untuk membuka dan menutup saluran steam serta
mengatur jumlah steam yang mengalir keluar dari boiler. Keran steam ini berada
pada saluran keluar boiler. Konstruksi batang katup dibuat ulir segi empat
dengan maksud untuk mengurangi adanya gesekan.
5. Keran Pengisi Air Boiler
Fungsi keran ini adalah untuk mengatur pemasukkan air ke dalam steam
boiler dan di sini juga dilengkapi dengan katup yang dapat membuka dan
menutup sendiri, yang berfungsi agar air umpan boiler tidak balik. Jika keran
steam dibuka maksimum, maka kapasitas aliran akan besar tetapi apabila bukaan
keran diperkecil, maka kapasitas aliran air akan mengecil pula.
6. Keran Pembilasan
Keran pembilasan (blowdown) berfungsi mengeluarkan endapan-endapan
air secara sebagian-sebagian maupun keseluruhan dari uap boiler. Keran ini
dipasang pada bagian permukaan yang paling bawah dari boiler, di daerah yang
banyak kemungkinan terjadinya lumpur. Dengan demikian apabila air
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
23
dikeluarkan dari dalam boiler, maka lumpur dan endapan-endapan di sekitar
blowdown akan ikut keluar.
2.4. Economizer
Economizer adalah alat pemindah panas berbentuk tubular yang
digunakan untuk memanaskan air umpan boiler sebelum masuk ke boiler. Istilah
economizer diambil dari kegunaan alat tersebut, yaitu untuk menghemat (to
economize) penggunaan bahan bakar dengan mengambil panas (recovery) gas
buang sebelum dibuang ke atmosfir. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.18.
Gambar.2.18. Mekanisme Economizer
Konstruksi economizer adalah berdasarkan tipenya, ada tipe economizer
yang tidak menyatu dengan boiler, dan ada juga economizer yang menyatu
dengan boiler. Perbedaan keduanya hanyalah pada peletakkan tempat pada
penyusunan komponen dalam suatu pabrik. Pada economizer yang dihubungkan
langsung dengan boiler, dan terpasang langsung saat dikeluarkan dari pabriknya.
Dalam hal ini, spesifikasi alatnya bukan lah dari type economizer melainkan type
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
24
dari boiler itu sendiri yaitu boiler recovery atau bisa juga disebut boiler
economizer.
Kinerja economizer ditentukan oleh fluida yang mempunyai koefisien
perpindahan panas yang rendah yaitu gas. Kecepatan perpindahan panas dapat
ditingkatkan dengan cara meningkatkan koefisien perpindahan panas total dengan
cara mengatur susunan tubing/properti fin dan meningkatkan luas kontak
perpindahan panas. Respon yang dihasilkan oleh economizer adalah efektifitas
perpindahan panas dan biaya operasi. Efektifitas perpindahan panas adalah
besarnya energi yang dapat terambil dari total jumlah energi yang dapat diserap.
Semakin besar efisiensi perpindahan panas pada economizer, maka panas gas sisa
yang terambil akan semakin banyak. Semakin besar efektivitas perpindahan panas
yang terjadi, maka alat tersebut semakin efisien. Seperti yang ditunjukan pada
Gambar 2.19.
Gambar.2.19. Penampang Economizer
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
25
2.5. Pembakaran
Reaksi kimia yang umum digunakan untuk menghasilkan energi adalah
pembakaran, yaitu suatu reaksi cepat antara bahan bakar denga oksigen yang di
sertai terjadinya api. Bahan bakar utama dewasa ini adalah bahan bakar fosil,
yaitu gas alam, minyak bumi, dan batu bara. Bahan bakar fosil itu berasal dari
pelapukan sisa organisme, baik tumbuhan atau hewan. Pembentukan bahan bakar
fosil ini memerlukan waktu ribuan sampai jutaan tahun.
Bahan bakar fosil terutama terdiri atas senyawa hidrokarbon, yaitu
senyawa yang hanya terdiri atas karbon dan hidrogen. Gas alam terdiri atas alkana
suku rendah terutama metana dan sedikit etana, propana, dan butana. Seluruh
senyawa itu merupakan gas yang tidak berbau. Oleh karena itu, kedalam gas alam
ditambahkan suatu zat yang berbau tidak sedap, yaitu merkaptan, sehingga dapat
di ketahui jika ada kebocoran. Gas alam dari beberapa sumber mengandung H2S,
suatu kontaminan yang harus disingkirkan sebelum gas digunakan sebagai bahan
bakar karena dapat mencemari udara. Beberapa sumur gas juga mengandung
helium.
Minyak bumi adalah cairan yang mengandung ratusan macam senyawa,
terutama alkana, dari metana hingga yang memiliki atom karbon mencapai lima
puluhan. Dari minyak bumi diperoleh bahan bakar LPG (Liquified Petroleum
Gas), bensin, minyak tanah, kerosin, solar dan lain-lain. Pemisahan komponen
minyak bumi itu dillakukan dengan destilasi bertingkat. Adapun batu bara adalah
bahan bakar padat, yang terutama, terdiri atas hidrokarbon suhu tinggi. Batu bara
dan minyak bumi juga mengandung senyawa dari oksigen, nitrogen, dan belerang.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
26
Apabila energi yang digunakan untuk menguraikan air tersebut berasal
dari bahan bakar fosil, maka hidrogen bukanlah bahan bakar yang konversial.
Tetapi saat ini sedang dikembangkan penggunaan energi nuklir atau energi surya.
Jika proyek itu berhasil, maka dunia tidak perlu khawatir akan kekurangan energi.
Matahari sesungguhnya adalah sumber energi terbesar di bumi, tetapi tekonologi
penggunaan energi surya belumlah komersial. Salah satu kemungkinan
penggunaan energi surya adalah menggunakan tanaman yang dapat tumbuh cepat.
Energinya kemudian diperoleh dengan membakar tumbuhan itu. Nilai kalor dari
berbagai jenis bahan bakar di berikan pada tabel berikut.
Tabel 2.1. Jenis Bahan Bakar
JenisBahanBakar Komposisi NilaiKalor
C H O (kJ/gram)
Gas alam 70 23 0 49
Batubara (antrasit) 82 1 2 31
Batubara (bituminos) 77 5 7 32
Minyakmentah 85 12 0 45
Bensin 85 15 0 48
Arang 100 0 0 34
Kayu 50 6 44 18
Hidrogen 0 100 0 142
2.6. Proses Pembentukan Uap
Sebagai fliuda kerja di boiler, umumnya digunakan air (H2O) karena
bersifat ekonomis, mudah di peroleh, tersedia dalam jumlah yang banyak, serta
mempuyai kandungan entalpi yang cukup tinggi bila dibandingkan dengan fluida
kerja yang lain. Penguapan adalah proses terjadinya perubahan fasa dari cairan
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
27
menjadi uap. Apabila panas diberikan pada air, maka suhu air akan naik. Naiknya
suhu air akan meningkatkan kecepatan gerak molekul air. Jika panas terus
bertambah secara perlahan-lahan, maka kecepatan gerak air akan semakin
meningkat pula, hingga sampai pada suatu titik dimana molekul-molekul air akan
mampu melepaskan diri dari lingkungannya (100oC) pada tekanan 1 atm, maka
air secara berangsur-angsur akan berubah fasa menjadi uap dan hal inilah yang
disebut sebagai penguapan[9].
Proses perubahan fasa air menjadi uap dapat di gambarkan pada diagram
T-s seperti gambar 2.20. dibawah:
Gambar.2.20. Diagram T-s Tanpa Mengunakan Economizer
Dapat dilihat dari diagram diatas proses pembentukan air hingga menjadi
uap. Proses 1-2 yakni proses pompa ke boiler. Proses 2-3 yakni pemanasan air
hingga menjadi uap dan dilanjutkan ke superheater. Sedangkan 3-4 proses dari
boiler ke turbin.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
28
Gambar.2.21. Diagram T-s mengunakan Economizer
Sedangkan pada diagram T-s dengan menggunakan economizer, pada
proses 2-3 terjadi peningkatan temperatur air umpan pada economizer sehingga
mengurangi kerja boiler untuk mengbah air menjadi uap, dan untuk menghitung
2.7. Nilai Kalor (Heating Value)
Nilai kalor merupakan energi kalor yang dilepaskan bahan bakar pada
waktu terjadinya oksidasi unsur-unsur kimia yang ada pada bahan bakar tersebut.
(Ristyanto: 2017:234). Bahan bakar adalah zat kimia yang apabila direaksikan
dengan oksigen (O2) akan menghasilkan sejumlah kalor. Bahan bakar dapat
berwujud gas, cair, maupun padat. Selain itu, bahan bakar merupakan suatu
senyawa yang tersusun atas beberapa unsur seperti karbon (C), hidrogen (H),
belerang (S), dan nitrogen (N). Kualitas bahan bakar ditentukan oleh kemampuan
bahan bakar untuk menghasilkan energi. Kemampuan bahan bakar untuk
menghasilkan energi ini sangat ditentukan oleh nilai bahan bakar yang di
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
29
definisikan sebagai jumlah energi yang di hasilkan pada proses pembakaran per
satuan massa atau persatuan volume bahan bakar.
Nilai pembakaran ditentukan oleh komposisi kandungan unsur di dalam
bahan bakar. Dikenal dua jenis pembakaran, yaitu:
1. Nilai Kalor Pembakaran Tinggi
Nilai kalor pembakaran tinggi atau juga dikenal dengan istilah High
Heating Value (HHV) adalah nilai pembakaran dimana panas pengembunan air
dari proses pembakaran ikut diperhitungkan sebagai panas dari proses
pembakaran[11].
Dirumuskan dengan: HHV = 33950 C + 144200 (H2- O2/8) + 9400 S
kj/kg….... (2.1)
2. Nilai Pembaran Kalor Rendah
Nilai kalor pembakaran rendah atau juga dikenal dengan istilah Low
Heating Value (LHV) adalah nilai pembakaran dimana panas pengembunan uap
air dari hasil pembakaran tidak ikut dihitung sebagai panas dari proses
pembakaran. [11].
Dirumuskan dengan:
LHV = HHV - 2411 (9H2) kj/kg…………………… (2.2)
2.8. Efisiensi Boiler
Metode untuk Untuk Perhitungan Efisiensi Boiler Menurut Standar ASMI
secara umum terbagi dua:
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
30
Efisiensi boiler merupakan nilai yang menunjukkan kemampuan boiler
dalam mengubah air menjadi uap dengan menggunakan kalor hasil pembakaran.
Menghitung efisiensi boiler dengan Metode Kehilangan panases berdasarkan
ASME Power Test Codes 4.1.64 dirumuskan sebagai berikut :
η= 100 % - % Total Kehilangan panas
Menghitung kebutuhan udara teoritis (TA)
TA =[(11.43×𝑐)+{34.5×(𝐻2−02/8)}+(4.32×𝑆)] 100 𝑘𝑔/𝑘𝑔 𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟
…………………. (2.3)
Menghitung persen kelebihan udara uang dipasok (EA)
EA =%02×10021−%02
…………………………………………….. (2.4) Menghitung massa udara sebenarnya yang dipasok per kg bahan bakar (AAS)
AAS ={1+ 𝐸𝐴
100}×TA…………………………………….. (2.5)
Total heatinput tergantung dari LHV (Lower Heating Value) atau nilai
kalor bawah yaitu nilai kalor bahan bakar setelah dikurangi oleh penyerapan air
yang terbentuk akibat reaksi fuel oil yang mengandung hidrogen dengan udara
yang mengandung oksigen. Jika penyerapan panas oleh air tidak diperhitungkan
maka didapat nilai kalor atas atau HHV = High Heating Value.
LHV yang digunakan pada perhitungan efisiensi boiler tergantung dari
jenis bahan bakarnya [6], yaitu :
a. LHV F.O (LHV untuk bahan bakar fuel oil)
Dari penjelasan skema diatas dapat dijabarkan kehilangan panas (heatloss)
adalah sebagai berikut :
1. Kehilangan Panas karena Gas Buang Kering
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
31
Gas asap hasil pembakaran yang keluar dari boiler masih memiliki kalor
yang tinggi. Kalor yang berasal dari gas buang tersebut dimanfaatkan kembali
dengan menggunakan economizer, Gas yang keluar dari economizer masih
memiliki kalor yang cukup tinggi namun tidak dapat dimanfaatkan. Inilah yang
disebut kehilangan panas karena gas buang kering [7].
Ldg = ( dry gas per lb as fired fuel ) x Cp x ( Tstack – Tudara)
Dry gas per lb as fired fue=11𝐶𝑂2+8.02+7(𝑁2+𝐶𝑂)3(𝐶𝑂 2+𝐶𝑂)
× %𝐶100
+ 38
× 𝑆
% Kehilangan panas Due to Dry Gas=𝐿𝑑𝑔𝐿𝐻𝑉
× 100%.............................(2.6)
2. Kehilangan Panas karena Kandungan Air dalam Bahan Bakar
Air dalam bahan bakar tidak akan bereaksi dalam proses pembakaran dan
akan menyerap sebagian kalor dari hasil pembakaran. Akibatnya akan mengurangi
kalor yang digunakan menguapkan air. Ini yang disebut kehilangan panas karena
kandungan air dalam bahan bakar.
Lmoist =%𝑤𝑡𝐻20100
× (ℎ 𝑠𝑡𝑎𝑐𝑘 − ℎ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎ℎ)
% Kehilangan panas to due in fuel=𝐿𝑚𝑜𝑖𝑠𝑡𝐿𝐻𝑉
× 100%
………………………(2.7)
3. Kehilangan Panas Karena Kadar Air untuk Pembakaran Hidrogen dalam
Bahan Bakar
Unsur hidrogen yang ada di dalam bahan bakar menyebabkan terjadinya
uap air pada proses pembakaran. Akibatnya kalor yang timbul akibat pembakaran
bahan bakar di boiler sebagian diserap oleh uap air ini sehingga mengurangi kalor
yang akan digunakan untuk menguapkan air umpan.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
32
LH2=9100 x total WtHidrogen (hstack- hudara)
% Kehilangan panas Due to Hydrogen in fuel
=𝐿𝐻2𝐿𝐻𝑉
x100%...........................(2.8)
4. Kehilangan Panas karena Kandungan Air didalam Udara Pembakaran.
Udara pembakaran yang diambil dari udara bebas selalu mengandung uap
air. Uap air tidak bereaksi selama proses pembakaran tetapi hanya akan
bercampur dengan gas–gas asap hasil pembakaran. Uap air akan menyerap
sebagian kalor yang dihasilkan oleh pembakaran boiler, sehingga mengurangi
kalor yang akan digunakan untuk menguapkan air.
%Kehilangan panas Due to Moisture in Air = 0,46 x Moisture Air x ( Tstack–
Tudara)...(2.9)
5. Kehilangan Panas karena Perpindahan Panas atau Radiasi
Radiasi panas yang keluar dari dinding-dinding boiler ikut mengurangi
kalor yang akan digunakan untuk menguapkan air umpan. Ini yang disebut
kehilangan panas karena perpindahan panas atau radiasi adalah.
Ldr = Look from radiation loss chart in ABMA = 0,35 %...........(2.10)
6. Unmeasured Losses
Loss ini berdasarkan prediksi dari desain pada data sheet sebesar 0.5
%....(2.11)
Menghitung efisiensi boiler dengan Metode Kehilangan panases
berdasarkan ASME Power Test Codes 4.1.64 dirumuskan sebagai berikut :
η= 100 % - % Total Kehilangan panas
η= 100 % - (L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6)……………………..(2.12)
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
33
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
3.1.1. Tempat Penelitian
Tempat penulis melakukan penelitian adalah di SPTU PT. PLN (Persero)
Unit Pelaksana Pembangkitan Belawan. PT. PLN (Persero) ini merupakan penyuplai
listrik terbesar untuk daerah Sumatera Utara dan PT. PLN ini mempunyai empat
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) dan Empat Pembangkit Listrik Tenaga Gas
(PLTG) untuk luas wilayah dari pembangkit PT. PLN (Persero) Unit Pelaksana
Pembangkitan Belawan ini sekitar 47 Ha.
Gambar.3. 1. Wilayah Pembangkit UPK Belawan
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
34
3.1.2. Waktu Penelitian
Analisis ini dimulai sejak judul tugas akhir ini disetujui oleh kedua
pembimbing. Kemudian waktu yang akan digunakan dari persiapan penyusunan tugas
akhir ini dapat dilihat pada tabel 3.1. sebagai berikut:
Tabel 3.1. Jadwal Penelitian
No
Kegiatan
Bulan
Maret 2019
April 2019
Mei 2019
Juni 2019
Juli 2019
Agustus 2019
September 2019
1
Penyusunan Proposal skripsi
2 Seminar Proposal
3 Pengambilan data
4 Analisis data
5 Sidang
6 Skripsi
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
35
3.2. Alat Dan Bahan Penelitian
3.2.1. Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini untuk memperoleh data di Unit 3
PLTU PT. PLN (Persero) Unit Pelaksana Pembangkitan Belawan yaitu sebagai
berikut :
1. Orifice Meter
Orifice Meter digunakan untuk mengukur jumlah aliran air atau uap yang
masuk ke komponen SPTU. Pembacaan data dilakukan di control room seperti
gambar 3.2.
Gambar.3.2. Orifice meter
2. Termometer
Termometer digunakan untuk mengukur suhu air dan uap pada SPTU. Hasil
pengukuran kemudian akan disampaikan ke control room. Gambar 3.3. Menunjukkan
contoh gambar termometer.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
36
Gambar.3.3. Termometer
3. Manometer
Manometer digunakan untuk mengukur tekanan uap didalam boiler dan
turbin. Pembacaan data dilakukan di control room. Gambar 3.4 menunjukkan contoh
gambar dari manometer.
Gambar.3.4. Manometer
3.2.2 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan adalah data yang diperoleh dari unit Utilities Complex
dan unit Energy Conservation and Loss Control Unit 3 PLTU PT. PLN (Persero)
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
37
Unit Pelaksana Pembangkitan Belawan, serta data-data dari pustaka yang dibutuhkan
untuk mendukung penelitian. Data yang digunakan dalam penelitian ini terbagi dua,
yaitu
a. Data primer, merupakan data yang diperoleh dari SPTU PT. PLN (Persero)
Unit Pelaksana Pembangkitan Belawan, seperti: spesifikasi boiler, dan data
operasional harian boiler.
b. Data sekunder, merupakan data yang bersumber dari pustaka-pustaka yang
mendukung penelitian, seperti tabel sifat.
3.3. Prosedur Penelitian
Dalam melakukan penelitian tugas akhir ini metode yang penulis gunakan
adalah metode survey. Dimana didalam hal ini penulis langsung melakukan survey ke
PT. PLN (Persero) Unit Pelaksana Pembangkitan Belawan untuk mengumpulkan
data-data dalam menganalisa pemakaian economizer terhadap penghematan bahan
bakar pada boiler. Langkah-langkah yang penulis lakukan dalam penelitian ini adalah
:
1. Studi Literatur
Studi literatur yang penulis lakukan adalah mencari data-data yang berkaitan
dengan boiler mulai dari data design pada data sheet boiler.
2. Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang digunakan penulis dalam penelitian tugas
akhir ini melalui beberapa metode, yaitu:
a. Metode Observasi
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
38
Melakukan pengamatan dan pencatatan dengan meninjau secara langsung ke
lapangan serta melihat objek yang diteliti secara langsung, sehingga akan diperoleh
data yang sistematis dan sesuai dengan tujuan yang diharapkan.
b. Riset Pustaka
Pengumpulan data-data yang diperoleh dari buku-buku referensi diberbagai
tempat dan sumber-sumber yang ada kaitannya dengan objek yang diteliti yang
nantinya berguna untuk mengembangkan hasil interview dan observasi.
c. Metode Interview
Suatu metode pengumpulan data melalui wawancara atau tanya jawab secara
langsung dengan pihak pekerja instansi/perusahaan untuk memperoleh data-data yang
diperlukan.
3.4. Analisis Data
Setelah mendapatkan data-data yang dibutuhkan barulah kemudian melakukan
analisa dari data yang didapat sesuai dengan studi literatur yang sudah dibuat
sebelumnya. Dari data– data yang didapatkan dari Energy Conservationand Loss
Control dan juga Control Room kemudian dianalisa efisiensi dan dihitung
penghematan bahan bakar pada boiler.
3.5. Metode Penelitian
Diagram alir dibawah ini menunjukkan langkah-langkah dalam
menyelesaikan skripsi ini
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
39
Survey1. Pengamatan proses operasi PLTU Belawan2. Observasi kinerja boiler
Tidak
Identifikasi MasalahPenelitian ingin mengetahui seberapa besar pengaruh penggunaan Economizer pada peningkatan efisiensi boiler yang dihasilkan dan menganalisis bahan bakar yang digunakan (residu) dan gas buang (Flue gas) yang dihasilkan saat proses produksi berlangsung.
Mulai
Study Literatur1. Teori buku2. Referensi jurnal penelitian
Pengumpulan Data1.Data Komposisi bahan bakar2. Spesifikasi Boiler dan Economizer3. Data Flue Gas
Pengolahan Data
1. Perhitungan Boiler dengan menggunakan Economizer2. Perhitungan Bolier tanpa menggunakan Economizer3. Perhitungan penghematan bahan bakar
Hasil
Kesimpulan
Ya
Selesai
Gambar.3. 5. Diagram alir penelitian
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
67
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang diperoleh setelah melakukan penelitian yaitu:
1. Pengoperasian boiler dengan menggunakan economizer adalah:
a. Efisiensi boiler sebesar 67.9 %
b. Panas yang di butuhkan untuk proses pembentukan air menjadi uap sebesar
223.193.220 kj/hour
2. Pengoperasian boiler tanpa mengunakan economizer adalah:
a. Efisiensi boiler sebesar 44.91 %
b. Panas yang di butuhkan untuk proses pembentukan air menjadi uap sebesar
246.622.372 kj/hour
3. Dengan menggunakan economizer dapat menghemat bahan bakar sebanyak
829.44 kg
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
68
5.2. Saran
a. Disarankan untuk meminimalisir kehilangan panas (kehilangan panas) pada
boiler dengan melakukan pengecekan/perawatan secara rutin terhadap
komponen utama maupun pendukung boiler.
b. Diharapkan dunia industri, khususnya industri pembangkitan Unit 3 PLTU
PT. PLN (Persero) UPK Belawan menjalin kerjasama dengan institusi
pendidikan guna meningkatkan kualitas pembangkitan energi listrik di
Indonesia
c. Beberapa ketetapan nilai yang dipergunakan dalam perhitungan ini, dapat
dikatakan kurang relevan apabila dibandingkan dengan data peroses untuk itu
diharapkan ada perkembangan selanjutnya dari tugas akhir yang relevan untuk
kasus ini.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
DAFTAR PUSTAKA
[1] PPIPE BPPT, “Outlook Energi Indonesia 2018 : energi berkelanjutan untuk
transportasi darat,” 2018.
[2] A. Suardi, N. Chairat, F. Muhammad, T. B. Impak, and B. Tekuk, “Analisi
efisiensi boiler dengan metode kehilangan panas,” no. 4, 2017.
[3] S. W. Handoko Joko; Ristyanto, Anang Nungky, “Simulator Efisiensi Sistem
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (Pltu) Rembang,” Transient, no.
TRANSIENT, VOL. 2, NO. 2, JUNI 2013, pp. 234–240, 2013.
[4] A. Akhdiyatul, E. Radwitya, and Y. Chandra, “Analisis Teknis dan Ekonomis
Dalam Penggunaan Bahan Bakar Biomassa Di Pusat Listrik Tenaga Uap Studi
Kasus di PLTU PT. Suka Jaya Makmur,” Elkha, vol. 10, no. 2, p. 49, 2018.
[5] BKKBN, BPS, and Kemenkes, “Survei Demografi dan Kesehatan Indonesia,”
Sdki, 2013.
[6] A. yohana, E, “Perhitungan Efisiensi Dan Konversi Dari Bahan Bakar Solar
Ke Gas,” vol. 11, pp. 7–10, 2016.
[7] F. A. & Jamaaluddin, “Analisa Efisiensi Economizer Terhadap Boiler,” vol. 2,
no. 2, pp. 99–104, 2018.
[7] Djokosetyardjo. 1999. Ketel Uap. Jakarta: Pradjya Paramita.
[8] Gaffert, A Gustaf. 1952. Steam Power Stations. Fourth: Edition.
[9] Kulshrestha. 2016. Buku Teks Termodinamika Terpakai Teknik Uap dan
Panas. Jakarta: Universitas Indonesia.
[10] Sularso.2000.Pompa dan Kompresor.Jakarta: Pradnya Paramita.
[11] Syamsir, A. Muin. 1988.Pesawat – Pesawat Konversi Energi I (Ketel Uap).
Jakarta:Rajawali.
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
Struktur Organisasi
PT. PLN (Persero) Unit Pelaksana Pembangkitan Belawan
Sumber: PT. PLN (Persero) Unit Pelaksana Pembangkitan Belawan
MANAGER UNIT PELAKSANA PEMBANGKITAN
Syahminan Siregar (SYS03)
SENIOR SPECIALIST II/ ANALYST/ ASSISTANT ANALYST
KINERJA DAN QUALITY ASSURANCEMarianan (SYS04)
M. Sulchan Wibowo (SYS04)
SENIOR SPECIALIST II/ ANALYST/ ASSISTANT ANALYSTMANAJEMEN RESIKO
Azharis (SYS01)John Mada Saragih (SYS04)
MANAGER BAGIANPEMELIHARAAN I
Ronniko A F Silalahi (SYS03)
MANAGER BAGIANPEMELIHARAAN IIWan Mahdanil (SPE01)
MANAGER BAGIAN KEUANGAN, SDM & ADMINISTRASI
T. Chairin Niza (SPE01)
MANAGER BAGIANOPERASI
Parsaoran Simangunsong (SYS04)
MANAGER BAGIANENGINEERING
Andi Setiawan (SYS04)
PEJABAT PELAKSANA LINGKUNGAN
Abdi Sofyan Nasution (BAS01)
PEJABAT PELAKSANA K3 & KEAMANANM. Yahya (SPE01)
PEJABAT PELAKSANA K3 & KEAMANANM. Yahya (SPE01)
SUPERVISOR PENGELOLAAN SISTEM
Rahmad Sazull (SPE02)
SUPERVISOR PEMELIHARAAN
PREDIKTIF
Jefri Syani (SPE02)
SUPERVISOR PERENCANAAN &
PENGENDALIAN OPERASI
Charles M. Tambunan (SPE02)
SUPERVISOR OPERASI PLTU SHIFT A/B/C/D”)
Adi Sucipto (SPE01)Henri Visco (SPE02)
Timbo Pardosi (SYS04)Asdan Naibaho (SYS04)
SUPERVISOR ANALISA KIMIA
Rony Awaludin (SPE04)
SUPERVISOR OPERASI PLTGU SHIFT A/B/C/D”)
Hermawan (SPE01)A. Paulus Sidabutar (SPE02)
Budianto (SPE02)M. Faisal (SPE01)
SUPERVISOR PENGELOLAAN BAHAN
BAKAR
Ardyansyah (SPE01)
SUPERVISOR PERENCANAAN & PENGENDALIAN
PEMELIHARAAN PLTU
Safii M. Syarif (SPE01)
SUPERVISOR PEMELIHARAAN TURBIN
PLTU
Bambang Supiatno (SPE02)
SUPERVISOR PEMELIHARAAN BOILER
PLTU
Juni Perangin-angin
SUPERVISOR PEMELIHARAAN LISTRIK
PLTU
Safaruddin N. D (SPE02)
SUPERVISOR PEMELIHARAAN KONTROL
INSTRUMEN PLTU
Wahyudi (SPE02)
SUPERVISOR PEMELIHARAAN SARANA
PENDUKUNG PLTU
T. Irfansyah (SPE02)
SUPERVISOR PENGENDALIAN OPERASI
DAN PEMELIHARAAN PLTU
Rian Guntoro (SPE01)
SUPERVISOR LOGISTIK
Rudi Ismawan (SPE01)
SUPERVISOR PERENCANAAN & PENGENDALIAN
PEMELIHARAAN PLTGU
Cecep Sofian Munawar (SPE04)
SUPERVISOR PEMELIHARAAN TURBIN
PLTGU
Wendi Saswita (SYS04)
SUPERVISOR PEMELIHARAAN BOILER
PLTGU
Muhifuddin (SPE02)
SUPERVISOR PEMELIHARAAN LISTRIK
PLTGU
Zainal Arifin (SPE02)
SUPERVISOR PEMELIHARAAN KONTROL
INSTRUMEN PLTGU
Ganda Suaka
SUPERVISOR PEMELIHARAAN SARANA
PENDUKUNG PLTGU
Adam Sakiman (SPE01)
SUPERVISORSDM DAN UMUM
Muhammad Buchari Muslim (SPE03)
SUPERVISORKEUANGAN
Yudi Erwansyah (SPE02)
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA
----------------------------------------------------- © Hak Cipta Di Lindungi Undang-Undang ----------------------------------------------------- 1. Dilarang Mengutip sebagian atau seluruh dokumen ini tanpa mencantumkan sumber 2. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian dan penulisan karya ilmiah 3. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin Universitas Medan Area
Document Accepted 12/16/19
Access From (repository.uma.ac.id)
UNIVERSITAS MEDAN AREA